如图所示,两极板间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,已知一离子在电场力和洛伦兹力的作用下,从静止开始自A点沿曲线ACB运动,到达B点时速度为零,C点是运动

◎ 题目

如图所示,两极板间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,已知一离子在电场力和洛伦兹力的作用下,从静止开始自A点沿曲线ACB运动,到达B点时速度为零,C点是运动的最低点,忽略重力,以下说法错误的是(    )
A.离子必带正电荷
B.A点和B点位于同一高度
C.离子在C点时速度最大
D.离子到达B点时,将沿原曲线返回A点

◎ 答案

D

◎ 解析


试题分析:从图中可以看出,上极板带正电,下极板带负点,离子由静止释放(不考虑重力),在电场力的作用下会沿电场向下运动,说明受到向下的电场力,可知离子带正电,故选项A正确;离子具有速度后,它就在向下的电场力F及总与速度垂直并不断改变方向的洛仑兹力f作用下沿ACB曲线运动,因洛仑兹力不做功,电场力做功等于动能的变化,而离子到达B点时的速度为零,所以从A到B电场力所做正功与负功加起来为零.这说明离子在电场中的B点与A点的电势能相等,即B点与A点位于同一高度,故选项B正确; 在由A经C到B的过程中,在C点时,电势最低,此时粒子的电势能最小,由能量守恒定律可知此时具有最大动能,所以此时的速度最大,故选项C正确;只要将离子在B点的状态与A点进行比较,就可以发现它们的状态(速度为零,电势能相等)相同,如果右侧仍有同样的电场和磁场的叠加区域,离子就将在B之右侧重现前面的曲线运动,因此,离子是不可能沿原曲线返回A点的.如图所示.故选项D错误.

本题选错误的,故选D.

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,两极板间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,已知一离子在电场力和洛伦兹力的作用下,从静止开始自A点沿曲线ACB运动,到达B点时速度为零,C点是运动…”主要考查了你对  【带电粒子在复合场中的运动】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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